可降解塑料主要有哪两种?
到目前为止,淀粉基可降解塑料主要有填充型、光/生物降解型、* *混合型和全淀粉塑料。
1973,填充淀粉塑料使格里芬首次获得淀粉表面改性填充塑料专利。20世纪80年代,一些国家基于Griffin的专利开发了淀粉填充的生物降解塑料。填充淀粉塑料又称生物降解塑料,是在一般塑料中加入一定量的淀粉和其他小添加剂,然后加工成型而成,淀粉含量不超过30%。填充淀粉塑料技术成熟,生产工艺简单,现有加工设备稍加改造即可生产。所以目前国内的可降解淀粉塑料产品大多是这种类型。
天然淀粉含有大量的羟基,使其在分子内和分子间形成强氢键,分子极性大,而合成树脂是疏水性的,极性小。因此,必须对天然淀粉进行表面处理,以提高其疏水性和与聚合物的相容性。目前主要采用物理改性和化学改性。
光降解/生物降解型。生物降解塑料在干旱或土壤缺乏等一些特殊地区难以降解,光降解塑料埋在土壤中也无法降解。为此,美国、日本等国家率先开发了一类可光降解、可生物降解的光学/生物降解塑料。光降解塑料由光敏剂、淀粉、合成树脂和少量添加剂(增溶剂、增塑剂、交联剂等)制成。),其中光敏剂是过渡金属的有机化合物或盐。其降解机理是淀粉被生物降解,使聚合物基体疏松,比表面积增大。同时,阳光、热、氧气等引发光敏剂,导致聚合物链断裂,分子量下降。
* * *混合型。淀粉* * *混合塑料是淀粉塑料与合成树脂或其他天然高分子* * *混合而成的一种塑料。其主要成分为淀粉(30% ~ 60%)、少量PE合成树脂、乙烯/丙烯酸(EAA)***聚合物、乙烯/乙烯醇(EVOH)***聚合物、聚乙烯醇(PVA)、纤维素。
日本开发了改性淀粉/EVOH * * *聚合物混合LDPE***,二甲基硅氧烷环氧改性淀粉,再混合LDPE***。意大利诺瓦蒙特公司的Mster-Bi塑料和美国华纳—兰伯特公司的NoVon系列产品也属于这类产品。MSTER-BI塑料是由连续的EVOH相和淀粉相的物理交联网络形成的聚合物合金。由于两种组分都含有大量的羟基,产品具有亲水性,吸水后机械性能会下降,但不溶于水。
全淀粉型。淀粉分子变形无序形成热塑性淀粉树脂,加入极少量的增塑剂和其他添加剂,就是所谓的全淀粉塑料。其中淀粉含量在90%以上,添加的少量其他物质也无毒,可以完全降解,所以全淀粉是真正的完全降解塑料。几乎所有的塑料加工方法都可以适用于全淀粉塑料的加工,但传统的塑料加工几乎不需要水,全淀粉塑料的加工需要一定量的水才能起到塑化的作用。加工时的含水量以8% ~ 15%为宜,温度不能太高,以免烫伤。日本住友商事公司、美国Wanlerlambert公司、意大利Ferruzzi公司声称已经研制成功淀粉含量为90% ~ 100%的全淀粉塑料。产品可在一年内完全生物降解,不留任何痕迹和污染,可用于制造各种容器、薄膜和垃圾袋。德国Battelle Institute用线性含量高的改良青豌豆淀粉研制出一种可降解塑料,可以用传统方法加工成型。作为PVC的替代品,在潮湿的自然环境中可以完全降解。
氧化降解塑料
可降解塑料自封袋
这是一项在中国还没有被大多数人理解的技术。在传统塑料生产原料中添加添加剂,与一般母料添加方法相同。塑料制品废弃后,添加剂中有两种物质:①预氧化剂(主要是一些无毒的金属离子)和②可生物降解的促进物质(主要是一些天然植物纤维素)。预氧化剂在塑料未废弃时控制其寿命和功能,废弃后通过过氧化物反应降低分子量,使聚合物变脆,易被微生物分解。生物降解促进物质主要促进微生物的生长。与淀粉基塑料工艺相比,该工艺简单可行,成本较低,可通过通用设备生产。根据相关验证,塑料的性能也得到了很好的保持,节约了粮食。这种方法被英国的WELLS公司采用。